Устройство для изоляции зон осложнений Советский патент 1988 года по МПК E21B33/13 

(Л

00

о ю

Изобретение относится к горной и нефтегазодобывающей пром-сти и . предназначено для бурения скважин. Цель - повышение эффективности рабо- TbJ устр-ва при цементировании с пробками за счет управления траекторией разбуривапия зоны изолированного участка. Устр-во содержит потай корпус (К) 1, связанный с отсоединитель- ным узлом 9 в верхней части. По всей

/ у

Фаг. /

длине К 1 расположены центрирующие кольца 2. В верхней части К 1 ниже узла 9 выполнена проточка 5 под захватные элементы, а в нижней части К 1 - боковые отверстия 6, Кольца 2 выполнены из упругого материала с отверстиями 3 по периферии. Нижний конец К 1 заглушен. Отверстия 3 выполнены с возможностью перекрытия в конце цементирования пробками 11. Периферийные части колец 2 соединены жесткими элементами в виде стальной арматуры или троса. Для повьшения эффективности изоляции зоны поглоще1

Изобретение относится к горной промьшшенности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при бурении скважин для изоляции зон осложнений.

Цель изобретения - повьппение эффективности работы устройства при цeмeнтиpoвaнии с пробками за счет управления траекторией разбуривания зоны изолированного участка, а также ровышение эффективности изоляции зоны поглощений.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - то же, с жесткими элементами и прорезиненным рукавом-, на фиг.З - то же, после изоляции зоны осложнения и разбуривания цементного моста; на фиг.4 то же, в случае несоосности корпуса и скважины.

Устройство (фиг.1) содержит ци-- линдрический польй корпус 1, на котором по всей его длине расположены центрирующие кольца 2 с отверстиями 3 по периферии для прохождения цементного раствора 4. В верхней части корпуса выполнена проточка 5 под захватные элементы, В нижней части корпуса выполнены боковые отверстия 6 для прохбждения цементного раствора. Обратньй клапан 7 предназначен дЛя предотвращения попадания цементного раствора после закачки в цилиндрический полый корпус. Нижний конец корпуса 1 заглушен торцовой заглушкой 8. Цилиндрический полый корпус 1 в верхния устр-во имеет прорезиненный рукав. В скважину спускают бурильные трубы и закачивают цементный раствор, а затем опускают пробку 11 и продувают раствор на забой. При этом раствор проходит внутри К 1, выходит из отверстия 6 и через отверстия 3 поднимается в затрубное пространство. Кол-во раствора рассчитывают так, чтобы его верхняя граница бьша ниже проточки 5. В зависимости от исполнения колец 2 выбирается толщина кольца цементного камня. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

5

ней части, которая соединена с бурильными трубами 10, связан с отсое- . динительным узлом 9, при этом проточка 5 выполнена ниже отсоединительного

5 узла 9. После окончания закачки цементного раствора в бурильные трубы опускают пробку 11, Конструкцией устройства предусматривается соединение упругих центрирумщих колец 2 по пере0 ферийной части жесткими элементами 12 в виде стальной арматуры или троса.

. При использовании устройства в зоне поглощения между центрирующими кольцами устанавливают прорезиненньш рукав 13, герметично прикрепленньй к торцовым поверхностям центрирукяцих колец (фиг.2). При этом отверстия центрирующих колец, боковые отверстия корпуса и жесткие элементы расположены внутри рукава.

При разбуривании цементного камня применяется компоновка низа бурильной колонны (фиг.З), включающая колонковое долото 14, закрепленное на утяжеленных бурильных трубах 15. На расстоянии от долота, равном расстоянию от нижнего конца цилиндрического 1ЮЛОГО корпуса 1 до проточки 5, установлен фиксирующий переводник 16, имеющий внутри лепестки 17, подпружиненные пружиной 18. Центрирующие кольца 2 выполнены из упругого материала. Боковые отверстия выполне5 ны с возможностью их перекрытия в конце цементирования пробками.

0

5

0

Для изопяции искривленного участка осложнений необходимо обеспечить несоосность ствола скважины и цилиндрического полого корпуса (фиг.4). В этом случае центрирукщие кольца выполняют асимметричными, т.е. ширина колец относительно оси устройства не одинакова.

Устройство работает следующим образом.

В предварительно расширенный участей скважины на бурильных трубах 10 спускают цилиндрический полый корпус 1 с центрирующими кольцами 2, рассредоточенными по длине корпуса, наружным диаметром, равным диаметру расширенного участка. В нерасширенном стволе скважины кольца деформи- pjnoTCH и корпус 1 проходит до расширенного участка. В расширенном участке центрирующие кольца распрямляются и центрирпот корпус 1 относительно оси скважины, т.е. в зависимости от асимметричности или симметричности колец. После спуска в бурильные трубы закачивают цементный раствор 4, а после окончания закачки опускают иробку 11 и производят продавку цементного раствора на забой. При этом цементный раствор проходит внутри корпуса 1, выходит из отверстия 6, и, проникая через отверстия 3 колец 2, поднимается в затрубном пространстве.

В случае применения прорезиненного рукава для изоляции зон поглощения цементньй раствор, поднимаясь между корпусом 1 и прорезиненным рукавом 13, прижимает последний к стенкам скважины. По мере продавки цементного раствора пробка 11 опускается до обратного клапана 7, в результате чего прохождение цементного раствора через отверстия 6 прекрй- щается. В этот момент происходит уве личенйе давления, которое фиксируется по манометру, после чего продавка прекращается. Количество цементного раствора рассчитывают так, чтобы его верхняя граница бьша ниже проточки 5. После схватывания цементного раствора производят отворот бурильных труб поворотом по часовой стрелке, отворачивая отсоединйтельньй узел 9 с левой резьбой, и поднимают бурильные трубы. После застывания цементного раствора в скважину спускают компоновку для разбуривания цементного

камня (фиг.З). При разбуривании корпус 1 проходит внутрь колонкового долота 14. Промывочная жидкость про- g ходит по каналу между внутренней поверхностью трубы 15 и наружной поверхностью корпуса 1 и выносит остатки цементного камня. После разбуривания цементного камня корпус 1 фиксирует- 0 ся в переводнике 16 с помощью подпружиненных лепестков 17, которые заходят в проточку 5, и при подъеме бурильных труб поднимается на поверхность. В изолированном интервале 5 остается прочное кольцо, созданное за счет жестких элементов, служащих как-бы каркасом. В зависимости от исполнения центрирующих колец толщину кольца из цементного камня выбирают 0 в каждом конкретном случае.

Пример, Диаметр скважины равен 151 мм, диаметр расширенного ствола в интервале применения устройства равен 214 мм, длина интервала 5 изоляции равна 100 м, количество центрирующих колец равно 10 шт, кольца расположены через 10 м, диаметр цилиндрического полого корпуса равен 60 мм. После спуска цилиндрического 0 полого корпуса и закачки цементного раствора отворачивают колонну.бурильных труб от корпуса и колонну поднимают на поверхность. После ожидания застывания цемента (ОЗЦ), т.е. после 16 ч, в скважину спускают компоновку для разбуривания цементного камня, состоящую из колонкового долота диаметром 151 мм, диаметр отверстия равен 64 мм, наружный диаметр буриль- 0 ных труб равен 127 мм, внутренний диаметр равен 10 мм, наружньй диаметр фиксирукмцего переводника равен 127 мм.

5

45

50

55

Формула изобретения

Фиг. 2

/

Фие.З